一种制备烷基磺酰氟的方法

技术领域

本发明涉及合成化学技术领域，具体涉及一种制备烷基磺酰氟的方法。

背景技术

磺酰氟类化合物具有特殊的反应活性和稳定性，较强的S-F键及特殊的亲电性使得其既能够在水相中稳定存在，又能够与特定的亲核试剂反应。磺酰氟化合物在发生亲核取代时，质子或硅离子能够稳定离去的氟离子，使得这类反应具有驱动力大、不怕水、专一性和可控性好等优点。氟磺酰基已经成为第二代点击化学(SuFExClick Chemistry)的关键基团，在材料化学、生物化学、有机合成化学中扮演着越来越重要的角色。

目前，含C-SO

因此，开发新的合成烷基磺酰氟的方法，拓展合成烷基磺酰氟的原料范围具有非常重大的意义。

现有技术文献

非专利文献1：Z.Ma,Y.Liu,X.Ma,X.Hu,Y.Guo,Q.Y.Chen,C.Liu,Org.Chem.Front.2022,9,1115-1120.

非专利文献2：J.T.Yi,X.Zhou,Q.L.Chen,Z.DaChen,G.Lu,J.Weng,Chem.Commun.2022,2-5.

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备烷基磺酰氟的方法，该方法采用N-氟代磺酰胺作为原料，通过烷基C(sp

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种制备烷基磺酰氟的方法，其特征在于，以N-氟代磺酰胺为原料，二氧化硫替代试剂为二氧化硫源，亲电氟化试剂为氟源，以金属铜盐作为催化剂，菲罗啉类化合物作为配体，混合后在惰性气体保护下，加入有机溶剂反应生成烷基磺酰氟。

本发明反应通式如下：

优选地，所述N-氟代取代磺酰胺为具有以下结构通式的化合物：

其中，R

优选地，当所述的R

优选地，所述的二氧化硫替代试剂为1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷-1,4-二鎓-1,4-二亚磺酸、焦亚硫酸钠、焦亚硫酸钾、4-二甲氨基吡啶络合二氧化硫、亚硫酸钠、三氟甲基亚磺酸钠中的任意一种。

优选地，所述的亲电氟化试剂为1-氯甲基-4-氟-1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷二(四氟硼酸)盐、N-氟代-2,4,6三甲基吡啶三氟甲基磺酸盐、N-氟代吡啶三氟甲基磺酸盐、N-氟代双苯磺酰胺中的任意一种。

优选地，所述的邻菲罗啉类化物为1,10-菲罗啉、2,9-二甲基-1,10菲罗啉、1,10-菲罗啉-5,6-二酮、红菲罗啉、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲罗啉、2,9-二氯-1,10-菲罗啉、3,4,7,8-四甲基-1,10-菲罗啉中的任意一种。

优选地，所述的还原性金属为铜盐。

优选地，所述的惰性气体为氮气、氩气中的任意一种。

优选地，所述的N-F取代磺酰胺、亲电氟化试剂和二氧化硫替代试剂的摩尔比为1:(1～3):(1～3)。

优选地，所述的有机溶剂选自有机溶剂为二氯甲烷、乙腈、1,2-二氯乙烷、二氧六环、氯苯中的任意一种。

优选地，所述的反应过程包括以下步骤：在还原性金属还原及惰性气体保护条件下，将合成的N-氟代磺酰胺的还原活性酯与二氧化硫替代试剂、邻菲罗啉化物、亲电氟化试剂混合后，加入有机溶剂后进行搅拌反应，反应温度为30～120℃，反应时间为12h～72h。

本发明具有以下有益效果：

1.本发明采用N-氟代磺酰胺作为原料，通过烷基C(sp

2.本发明拓展合成烷基磺酰氟的原料范围；

3.本发明合成方法简单，反应条件温和，合成的烷基磺酰氟具有良好的官能团兼容性和优良产率，实验结果表明，获得烷基磺酰氟类化合物的氟谱产率可达55％-71％。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明中实施例1中化合物1-((4-甲基苯基)磺酰氨基)庚烷-4-磺酰氟的核磁共振氟谱；

图2为本发明中实施例1中化合物1-((4-甲基苯基)磺酰氨基)庚烷-4-磺酰氟的核磁共振氢谱；

图3为本发明中实施例1中化合物1-((4-甲基苯基)磺酰氨基)庚烷-4-磺酰氟的核磁共振碳谱；

图4为本发明中实施例2中化合物1-(环己烷磺酰氨基)庚烷-4-磺酰氟的核磁共振氟谱；

图5为本发明中实施例2中化合物1-(环己烷磺酰氨基)庚烷-4-磺酰氟的核磁共振氢谱；

图6为本发明中实施例2中化合物1-(环己烷磺酰氨基)庚烷-4-磺酰氟的核磁共振碳谱；

图7为本发明中实施例3中化合物6-((4-甲基苯基)磺酰氨基)-1-苯基己烷-3-磺酰氟的核磁共振氟谱；

图8为本发明中实施例3中化合物6-((4-甲基苯基)磺酰氨基)-1-苯基己烷-3-磺酰氟的核磁共振氢谱；

图9为本发明中实施例3中化合物6-((4-甲基苯基)磺酰氨基)-1-苯基己烷-3-磺酰氟的核磁共振碳谱。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

本发明N-氟代磺酰胺类化合物的制备方法包括以下步骤：

(1)N-烷基磺酰胺类化合物的制备，反应式如下所示：

将烷基胺溶解在CH

(2)N-氟代磺酰胺类化合物的的制备，反应式如下所示：

在氮气保护条件下向干燥的装有磁子的Schlenk反应管中加入4.0equiv的NaH后，再加入无水CH

其中，R1为苯基、对甲基苯基、对甲氧基苯基、对氟苯基、对溴苯基或环己基的的任意一种；R2为甲基、叠氮基、苯基或甲氧基的任意一种。

优选地，当所述的R2为甲基时，R1为苯基、对甲基苯基、对甲氧基苯基、对氟苯基、对溴苯基或环己基的任意一种。

优选地，当所述的R

本发明所有的N-氟代磺酰胺类原料均按照此方法制备。

实施例1

1-(4-甲基苯基)磺酰胺基)庚烷-4-磺酰氟的合成，以N-氟-N-庚基-4-甲基苯磺酰胺为原料，焦亚硫酸钠(Na

合成反应式及1-(4-甲基苯基)磺酰胺基)庚烷-4-磺酰氟产物如下所示：

向干燥的装有磁子的Schlenk反应管中，依次加入1.0equiv的N-氟-N-庚基-4-甲基苯磺酰胺，10mo1％的铜盐，10mo1％的1,10-菲罗啉，3.0equiv的Na

本实施例制备的产物的核磁共振氟谱如图1所示，核磁共振氢谱如图2所示，核磁共振碳谱如图3所示。从图谱中可以确认，获得的产物为1-(4-甲基苯基)磺酰胺基)庚烷-4-磺酰氟。

实施例2

1-(环己烷磺酰氨基)庚烷-4-磺酰氟的合成，以N-氟-N-庚基环己烷磺酰胺为原料，亚硫酸钠(Na

合成反应式及1-(环己烷磺酰氨基)庚烷-4-磺酰氟产物如下所示：

向干燥的装有磁子的Schlenk反应管中，依次加入1.0equiv的N-氟代庚基环己烷磺酰胺，10mo1％的铜盐，10mo1％的红菲罗啉，3.0equiv的Na

本实施例制备的产物的核磁共振氟谱如图4所示，核磁共振氢谱如图5所示，核磁共振碳谱如图6所示。从图谱中可以确认，获得的产物为1-(环己烷磺酰氨基)庚烷-4-磺酰氟。

实施例3

6-((4-甲基苯基)磺酰氨基)-1-苯基己烷-3-磺酰氟的合成，以N-氟-4-甲基-N-(6-苯基己基)苯磺酰胺为原料，Na

合成反应式及烷基磺酰氟产物如下所示：

向干燥的装有磁子的Schlenk反应管中，依次加入1.0equiv的N-氟-4-甲基-N-(6-苯基己基)苯磺酰胺，10mo1％的铜盐，10mo1％的1,10-菲罗啉，3.0equiv的Na

本实施例制备的产物的核磁共振氟谱如图7所示，核磁共振氢谱如图8所示，核磁共振碳谱如图9所示。从图谱中可以确认，获得的产物为6-((4-甲基苯基)磺酰氨基)-1-苯基己烷-3-磺酰氟。

实施例4

1-(苯磺酰氨基)庚烷-4-磺酰氟的合成，以N-氟-N-庚基苯磺酰胺为原料，焦亚硫酸钾(K

合成反应式及1-(苯磺酰氨基)庚烷-4-磺酰氟产物如下所示：

向干燥的装有磁子的Schlenk反应管中，依次加入1.0equiv的N-氟-N-庚基苯磺酰胺，10mo1％的铜盐，10mo1％的1,10-菲罗啉，3.0equiv的K

实施例5

1-((4-甲氧基苯基)磺酰氨基)庚烷-4-磺酰氟的合成，以N-氟-N-庚基-4-甲氧基苯磺酰胺为原料，焦亚硫酸钾(K

合成反应式及1-((4-甲氧基苯基)磺酰氨基)庚烷-4-磺酰氟产物如下所示：

向干燥的装有磁子的Schlenk反应管中，依次加入1.0equiv的N-氟-N-庚基-4-甲氧基苯磺酰胺，10mo1％的铜盐，10mo1％的1,10-菲罗啉，3.0equiv的K

实施例6

1-甲氧基-6-((4-甲基苯基)磺酰氨基)己烷-3-磺酰氟的合成，以N-氟-N-(6-甲氧基己基)-4-甲基苯磺酰胺为原料，Na

合成反应式及1-甲氧基-6-((4-甲基苯基)磺酰氨基)己烷-3-磺酰氟如下所示：

向干燥的装有磁子的Schlenk反应管中，依次加入1.0equiv的N-氟-N-(6-甲氧基己基)-4-甲基苯磺酰胺，10mo1％的铜盐，10mo1％的1,10-菲罗啉，3.0equiv的Na

实施例7

1-((4-氟苯基)磺酰氨基)庚烷-4-磺酰氟的合成，以N,4-二氟-N-庚基苯磺酰胺为原料，Na

合成反应式及1-((4-氟苯基)磺酰氨基)庚烷-4-磺酰氟产物如下所示：

向干燥的装有磁子的Schlenk反应管中，依次加入1.0equiv的N,4-二氟-N-庚基苯磺酰胺，10mo1％的铜盐，10mo1％的1,10-菲罗啉，3.0equiv的Na

实施例8

8-((4-溴苯基)磺酰基)-(亚甲基)辛烷-4-亚磺酰氟的合成，以4-溴-N-氟-N-庚基苯磺酰胺为原料，Na

合成反应式及8-((4-溴苯基)磺酰基)-(亚甲基)辛烷-4-亚磺酰氟产物如下所示：

向干燥的装有磁子的Schlenk反应管中，依次加入1.0equiv的4-溴-N-氟-N-庚基苯磺酰胺，10mo1％的铜盐，10mo1％的1,10-菲罗啉，3.0equiv的Na

实施例9

1-叠氮基-6-((4-甲基苯基)磺酰氨基)己烷-3-磺酰氟的合成，以N-(6-叠氮基己基)-N-氟-4-甲基苯磺酰胺为原料，Na

合成反应式及1-叠氮基-6-((4-甲基苯基)磺酰氨基)己烷-3-磺酰氟产物如下所示：

向干燥的装有磁子的Schlenk反应管中，依次加入1.0equiv的N-(6-叠氮基己基)-N-氟-4-甲基苯磺酰胺，10mo1％的铜盐，10mo1％的1,10-菲罗啉，3.0equiv的Na

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

与现有化学合成领域相关技术相比，该发明第一次实现了以N-氟代磺酰胺作为原料制备烷基磺酰氟的方法。在该方法中，通过烷基C(sp